지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 황철호
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수29
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
Artemisia annua L.의 2차 대사산물인 artemisinin은 말라리아의 치료에 효과적으로알려져 있다. Artemisinin과 이의 유도체 역시 말라리아 기생충인 P. falciparum의 특이적 치료제로 사용되고 있고, 항암과 다른 약리적 효과도 뛰어난 것으로 알려져 있다. 하지만 식물에서 생산되는 양이 적기 때문에 비싼 가격의 치명적인 단점을 가지고 있다. 따라서 식물에서 생산되는 artemisinin의 함량을 증가시키는 대안이 필요하다.
Artemisinin의 생합성에는 여러 종류의 효소가 관여하게 되며, 식물의 여러 부위에서 발현된다. 이 중에서 ADS, CYP71AV1, ALDH1를 생합성 과정의 key enzyme으로선정하였다. Artemisinin의 생합성 과정 중 첫 단계는 amorpha-4,11-diene synthase(ADS)에 의한 FPP의 고리화에서 시작된다. FPP로부터 형성된 amorpha-4,11-diene은cytochrome P450 mono-oxygenase (CYP71AV1)의 연속적인 세 단계의 촉매작용에 의해 artemisinic alcohol, artemisinic aldehyde를 거쳐 artemisinic acid를 형성하게 된다. 이후 double bond reductase 2 (DBR2)에 의하여 형성된 dihydroartemisinic aldehyde는 aldehyde ehydrogenaseⅠ(ALDH1) 의해 dihydroartemisinic acid로 합성되고, 이후의 과정에는 효소가 관여하지 않은 광산화 과정으로 진행된다. 이 ADS, CYP71AV1,ALDH1 유전자의 과발현은 A. annua에서 artemisinin 합성을 증가시키기에 qPCR을통하여 이 유전자들의 발현량을 조사하여 artemisinin 합성을 증가시키는 조건을 탐색하였다.
유해한 물질 또는 유해한 처리라도 소량일 때는 이로운 효과를 내는 것을hormesis 효과라고 한다. 서로 다른 세 종류의 LED 비율 6:4 (Red:Blue), 7:3, 8:2에서생장시킨 A. annua를 1,395㎼/cm²의 UV-B, 4℃의 저온, 그리고 건조 처리를 통하여hormesis를 유도하였다. Artemisinin 생합성 유전자의 발현을 qPCR로 분석하였으며,동결건조한 식물에서 artemisinin을 추출하여 실제 대사산물의 함량을 측정하였다.
3종의 LED 비율 중 7:3과 8:2에서 가장 높은 생체중 및 건물중을 생산했으며,hormesis를 유도하기 위한 3종의 물리 처리에서 저온 또는 건조처리했을 때 6시간안에 유전자 발현과 artemisinin 함량이 증가하는 것을 확인하였다. qPCR을 통한 유전자 발현과 artemisinin의 함량 사이에 동일한 패턴을 가지는 일관성을 확인하였으며, 생합성 관련 유전자의 발현량이 증가함에 따라 artemisinin도 함께 증가하는 것을확인하였다. Artemisinin을 증가시키는 가장 효과적인 물리 처리는 3시간의 저온처리였으며 처리 후 3시간 후에 수확하는 것이 식물체 내에서 artemisinin의 합성을 증가시키는 최적의 조건이라 할 수 있다.
Artemisinin의 생합성에는 여러 종류의 효소가 관여하게 되며, 식물의 여러 부위에서 발현된다. 이 중에서 ADS, CYP71AV1, ALDH1를 생합성 과정의 key enzyme으로선정하였다. Artemisinin의 생합성 과정 중 첫 단계는 amorpha-4,11-diene synthase(ADS)에 의한 FPP의 고리화에서 시작된다. FPP로부터 형성된 amorpha-4,11-diene은cytochrome P450 mono-oxygenase (CYP71AV1)의 연속적인 세 단계의 촉매작용에 의해 artemisinic alcohol, artemisinic aldehyde를 거쳐 artemisinic acid를 형성하게 된다. 이후 double bond reductase 2 (DBR2)에 의하여 형성된 dihydroartemisinic aldehyde는 aldehyde ehydrogenaseⅠ(ALDH1) 의해 dihydroartemisinic acid로 합성되고, 이후의 과정에는 효소가 관여하지 않은 광산화 과정으로 진행된다. 이 ADS, CYP71AV1,ALDH1 유전자의 과발현은 A. annua에서 artemisinin 합성을 증가시키기에 qPCR을통하여 이 유전자들의 발현량을 조사하여 artemisinin 합성을 증가시키는 조건을 탐색하였다.
유해한 물질 또는 유해한 처리라도 소량일 때는 이로운 효과를 내는 것을hormesis 효과라고 한다. 서로 다른 세 종류의 LED 비율 6:4 (Red:Blue), 7:3, 8:2에서생장시킨 A. annua를 1,395㎼/cm²의 UV-B, 4℃의 저온, 그리고 건조 처리를 통하여hormesis를 유도하였다. Artemisinin 생합성 유전자의 발현을 qPCR로 분석하였으며,동결건조한 식물에서 artemisinin을 추출하여 실제 대사산물의 함량을 측정하였다.
3종의 LED 비율 중 7:3과 8:2에서 가장 높은 생체중 및 건물중을 생산했으며,hormesis를 유도하기 위한 3종의 물리 처리에서 저온 또는 건조처리했을 때 6시간안에 유전자 발현과 artemisinin 함량이 증가하는 것을 확인하였다. qPCR을 통한 유전자 발현과 artemisinin의 함량 사이에 동일한 패턴을 가지는 일관성을 확인하였으며, 생합성 관련 유전자의 발현량이 증가함에 따라 artemisinin도 함께 증가하는 것을확인하였다. Artemisinin을 증가시키는 가장 효과적인 물리 처리는 3시간의 저온처리였으며 처리 후 3시간 후에 수확하는 것이 식물체 내에서 artemisinin의 합성을 증가시키는 최적의 조건이라 할 수 있다.
목차
1 서론 12 연구사 22.1 Artemisinin 22.2 Hormesis 43 재료 및 방법 63.1 종자 선정 및 LED 생장 조건 63.2 Hormesis 유도 63.2.1 UV-B 처리 73.2.2 저온 처리 73.2.3 건조 처리 83.3 DNA 바코드 분석 83.4 Total RNA 추출 및 cDNA 합성 93.5 프라이머 디자인 및 클로닝 93.6 real time PCR (qPCR) 103.7 Artemisinin 추출 및 정량분석 104 결과 및 고찰 114.1 LED 재배조건에 따른 생장 비교 114.2 DNA 바코드 분석 124.3 증폭된 표적 유전자 판별 144.4 3종 물리 처리에 따른 형태적 변화 164.5 qPCR을 통한 발현량 비교 234.6 Artemisinin 함량 비교 285 결론 31참고문헌 32부 록 36영문요약 40
최근 본 자료
댓글(0)
0